阻抗计算(用SI9000如何计算微带线)

用SI9000如何计算微带线               

一．几个概念：

阻抗的定义：在某一频率下，电子器件传输信号线中，相对某一参考层，其高频信号或电磁波在传播过程中所受的阻力称之为特性阻抗，它是电阻抗，电感抗，电容抗……的一个矢量总和。 

阻抗匹配:是为了保证能量传输损耗最小，匹配就是上一级电路的内电阻要等于下一级电路的输入电阻。当电路实现阻抗匹配时，将获得最大的功率传输，反之，当电路阻抗失配时，不但得不到最大功率传输，还可能对电路产生损害。

目前常见阻抗分类：单端(线)阻抗、差分(动)阻抗、共面阻抗三种情况。

目前我司要考虑阻抗匹配的线有：USB差分线90欧，网口线差分100欧，RF输入信号单端75欧

二．实例：

1.工具可以到FTP上面下载，

路径为：

ftp://172.16.1.56/工具软件/工具软件-上传区/

2.下面以SI9000为例给出模型：

1).首先了解一下几个参数的含义：

H1：外层到VCC/GND间的介质厚度      W2：阻抗线线面宽度

W1: 阻抗线线底宽度                              S1：差动阻抗线间隙

Er1:  介质层介电常数                            T1：线路铜厚，包括基板铜厚+电镀铜厚

CEr: 阻抗介电常数                                 C1:  基材阻焊厚度

C2:线面阻焊厚度                                    C3:差动阻抗线间阻焊厚度

 

2).二层板，板厚1.6的两个模型：

a. USB差分线90欧可参考如下：

 

 

 

      b. RF输入信号单端75欧可参考如下：

 

 

c.说明:以下是凯歌给出的参考值：

参数H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7  W1-W2= 1  C1（绿油）=0.4 C2=0.5 C3=0.4 CEr=3.5

根据layout实际情况，可根据以上模型选用适合自己的W1，D1，S1的宽度。

瑞华给出的参数

参数H1=57.677 ER1=4.3 T1=1.42 W1-W2=0.5  C（绿油）=0.591

博敏给出的参数

参数H1=57.677 ER1=4.5 T1=1.7  W1-W2=1  C1（绿油）=0.6 C2=0.5 C3=0.5 Cer=3.5

各个厂家给出的参数有些差别，但算出来的结果偏差不大，大家可以按凯歌给出的参数计算即可，再者，这个计算出来的值也是理论值，发板时一定要注明这些线要求做阻抗，并标出阻抗值，可以参考以下标注：

 

厂家会根据实际做些细微的调整，以满足阻抗的要求，厂家也只能保证阻抗值±10%，以下是厂家给出的报告:

 

三．外协联系方式

以下是我司合作的厂家电话，若想更进一步了解可以联系他们的工程师：

          不公开             

四．四层板如何计算:

4层板计算相对复杂点，有一种方法可以借鉴，一般我们的4层板中间层是GND/POWER，要求走阻抗的线在TOP/BOM层，这样就和相临层构成2层板，可以参考以上介绍的二层板的模型来计算:

4层板的构造示意如下：

 

 假如在L1层走微带线，P2是GND层，可参照上述介绍的二层板模型，但要注意H1(为L1和L2层之间的PP厚度,可以用一种PP或多种PP进行叠加)， plating这个要根据我们的要求最终铜厚来定，目前我司4层板线路铜厚T1=1.378mil,以下各种介质厚度及介电常数ER1作为参考：

PP类型	厚度	介电常数ER1
PP2116	4.7-4.8mil	4.0
PP7628	7.5-7.6mil	4.2
PP1080	2.8-2.9mil	3.8

                                                  

                                                                                 硬件设计2部